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科學(xué)小馬三千問(8.1) 穗龍的帶寬2

2019-08-20 12:36 作者:量子小輻Bongo  | 我要投稿

? ? ? ? 上次我們算出穗龍的帶寬為不忍直視的0.6K后,有不少小伙伴提出異議。其中,最有趣的一個是:

如果穗龍是量子傳輸呢?

? ? ? ? 首先,“量子傳輸”并不等于“瞬間移動”,更像是“復(fù)印”。原理是將原物體所有原子的量子態(tài)以及相對位置記錄下來,然后再在另一地點克隆出來。因為所有原子的速度與位置無法精確確定,所以量子傳輸中有“量子不可克隆”定律。也就是說,除非破壞被傳輸物體,才能復(fù)制出它的克隆品。這的確可以解釋為什么穗龍傳書的時候必須把原件燒毀。

? ? ? ? 然后,我們又該如何繪制“模板”呢?這個傳輸模板應(yīng)該包括這張信紙上每個原子的量子態(tài)以及其相對空間位置。

? ? ? ? 描述一個原子的量子態(tài),我們需要以下參數(shù):主量子數(shù)n,電子自旋量子數(shù)s,角動量量子數(shù)l,磁量子數(shù)m,簡稱“NMSL”。

? ? ? ? ?因為這個問題中,涉及數(shù)以億計的原子,我們肯定無法算出精確數(shù)值。所以,我們姑且認為,每個量子數(shù)僅需一個字符即8比特的信息來描述。

? ? ? ? ?

? ? ? ? ?同樣是這張紙,我們要算出這張紙的面積乃至質(zhì)量,以確定有多少原子。還是和以前一樣,我們需要小馬的頭作為30cm的參照物。

哈,找到啦~

? ? ? ? 一張“標準信紙”的尺寸似乎是90cm×30cm,也就是說面積約為2700cm2

? ? ? ? ?這種信紙最接近“牛皮紙”,不但顏色接近,也符合牛皮紙韌性強,易做卷筒是特點。

牛皮紙

? ? ? ? 經(jīng)資料可知,牛皮紙的質(zhì)量約為80~120g/m2。

? ? ? ? 取質(zhì)量平均值,并將上面的面積代入計算,可得其質(zhì)量約為:

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?0.27×100g=27g

? ? ? ? 紙張最主要的成分是纖維素,化學(xué)式為:

(C6H10O5)n,一個最小重復(fù)單元的相對分子量為:

? ? ? ? ? ? ? ? ?12×6+1×10+16×5=162

? ? ? ? 所以,一張標準紙的原子量約為

? ? ? ? ? ? ? ? ? ?27×21/162=3.5mol

? ? ? ? 阿伏伽德羅常數(shù)取6.02×1023,得原子數(shù)為:? ? ? ? ??

? ? ? ? ? ? ? ?? 3.5×6.02×1023=21.07×1023

? ? ? ? 一個原子除了4個量子數(shù),還需要一組空間坐標作為參量。同樣,我們姑且認為每個原子的空間坐標只需要3個字母+數(shù)字的字符組來描述,即一個原子的空間信息占48個比特。

? ? ? ? 綜上,一個原子的信息量約為80比特,所以整張紙的信息量為:

21.07×1023×80bit≈1680×1023bit=156,462,192,535,400,390.625GB。

? ? ? ? 所以,穗龍的真實帶寬是

? ? ? ? 39,115,548,133,850,097.65625G

? ? ?5G什么的弱爆了!穗龍是它的千萬億倍!??!

? ? ? ?你還有什么有趣的問題嘛?記得在評論區(qū)告訴我們哦!

? ? ? ??

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